Halfwaardetijden en extreme temperaturen
Jantine stelde deze vraag op 22 april 2006 om 13:32.Dag allemaal,
Ik heb voor ANW een werkstuk moeten maken over de leeftijd van de Aarde en het Heelal, en hoewel ik daar niet zo diep op in hoefde te gaan (ik zit pas in 4V) bleef ik wel met een vraag zitten, namelijk hebben extreme temperaturen invloed op de halfwaardetijden, en zo ja, verschilt dit per element/isotoop?
Ik heb de vraag ondertussen gesteld aan een scheikundedocent, die dacht dat het 'uit elkaar vallen' van atomen een reactie was, en dat het, zoals de meeste reacties, bij bijv (extreme) hitte sneller zou verlopen. Hij raadde me wel aan het na te vragen bij een natuurkundedocent.
Dit heb ik gedaan. De natuurkundedocent dacht dat de temperatuur geen invloed had, maar dat door temperaturen wel andere reacties plaats konden vinden, zoals bijv het versmelten van kernen. Ook hij wist het niet zeker.
Omdat ik zelf nergens goede informatie kan vinden (het was al moeilijk informatie/uitleg over 'normale' halfwaardetijden te vinden) hoopte ik dat iemand hier mij iets meer kon vertellen.
Vriendelijke groet,
Jantine
Reacties
Beste Jantine,
Het verval van atomen komt doordat er in de kern een proces plaatsvindt. Dit is het gevolg van de zwakke kernkracht (een van de vier fundamentele kracht van de natuur, zie bijvoorbeeld het kader "de vier natuurkrachten" op http://www.natuurkunde.nl/artikelen/view.do?supportId=263005).
De temperatuur is de trilling tussen atomen. Hoe hoger de temperatuur, hoe harder de atomen trillen. Aangezien de kern ontzettend veel kleiner is dan het hele atoom en de krachten binnen die kern ontzettend veel groter dan de krachten tussen atomen, heeft de temperatuur normaliter totaal geen invloed op de kern.
Alleen als de temperatuur ontzettend groot wordt, maakt het uit en dan gelijk flink; als de temperatuur groot genoeg is (en dus de botsingen tussen atomen hard genoeg), dan worden de elektronen losgeslagen van de atomen en als als dat bij alle elektronen gebeurt, houd je dus alleen nog maar de kern over. Dit heet een plasma. Op dat moment is de kern 'onbeschermd' en zouden er dus wel eventueel veranderingen kunnen komen. Hiernaast moet de dichtheid dan ook nog erg hoog zijn, anders botsen de kernen haast nooit op elkaar (ze zijn namelijk zoals gezegd heel erg klein).
Bovenstaande extreme situatie heeft zich voorgedaan in een heel vroeg beginstadium van het heelal, dus daarvoor is het wel van belang, maar voor de aarde niet. De overgang van plasma naar 'gewone' atomen tijdens het afkoelen van het heelal is trouwens de manier geweest om de leeftijd van het heelal te bepalen.
Heb je zo genoeg info?
Groetjes,
Melvin
Melvin,
Heel erg bedankt voor de informatie! Hoewel ik over de dingen die je vertelt wel iets had gevonden, had ik dit zelf nooit kunnen 'zien', simpelweg omdat ik er echt te weinig vanaf weet. Deze uitleg maakt een heleboel duidelijk en knoopt heel wat eindjes aan elkaar.
Voor het bepalen van de leeftijd van het heelal heb ik trouwens de Hubble-relatie gebruikt, ik wist niet eens dat het ook op deze manier kon!
Hoe dan ook, nogmaals bedankt!
Groetjes,
Jantine
